Technischer Schallschutz in Offshore-Wind-Bauvorhaben

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1 Technischer Schallschutz in Offshore-Wind-Bauvorhaben Am Beispiel der Offshore-Windparks: Meerwind Süd Ost, Global Tech I, NordseeOst, DanTysk, EnBW Baltic 2, Borkum Riffgrund 1, Amrumbank West und Butendiek Im Rahmen des BSH-Workshop Schallschutz 9. Oktober 2014 Hamburg AK Schallschutz

2 Phasen des Schallschutzes (1/2) Aufteilung in drei Phasen: 1. Analyse- und Vorbereitung 2. Detailplanung, Engineering und Fertigung 3. Umsetzung Zeitbedarf für die Vorbereitungen bis zu praktischen Umsetzung/Baubeginn beträgt ca. 3,5 Jahre (Phase 1 und 2) 1. Analyse- und Vorbereitung (bis zu 1,5 Jahre) Phase 1 Dauer bis zu 1,5 Jahre, da noch kein Stand der Technik erreicht ist und die Entwicklungen in der Branche beobachtet werden. Der Ablauf des Prozesses im Einzelnen richtet sich nach den projektspezifischen Gegebenheiten, grundsätzlich beinhaltet die Vorbereitungsphase folgende Aspekte: Durchführung der Offshore-Hintergrundschallmessungen Erstellung der Schallprognose auf Basis der Projektplanungsdaten Technische Analyse der zur Verfügung stehenden Schallschutzsysteme Technischer Vorabstimmungsprozess mit Errichtungsunternehmen Erstellung des Schallschutzkonzepts und Abstimmung mit BSH Vertragsabschluss mit Lieferant Schallschutzsystem und Errichtungsunternehmen OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

3 Phasen des Schallschutzes (2/2) 2. Detailplanung, Engineering und Fertigung (bis zu 2 Jahren) Phase 2 Mindestens 1 Jahr vor Baubeginn finden folgende Aktivitäten in der konkreten Bauvorbereitungsphase statt: Projektspezifisches Engineering des Schallschutzsystems und intensive Abstimmung mit Schnittstellen zu Fundamentengineering, Fundamentfertigung und Errichtungsunternehmen Fertigung Schallschutzsystem Erstellung oder Anpassungen der Errichtungsprozeduren und ggf. Modifikation von Installationsequipment Erstellung Umsetzungsplan Schall 3. Umsetzung (ca. 4 Monate bis zu 2 Jahren für Errichtung 80 Fundamente) Phase 3 Die Länge der Errichtungsphase für Fundamente fällt unterschiedlich aus. Während dieser Zeit müssen die Maßgaben des BSH bzgl. Schallschutz an allen Standorten kontinuierlich erfüllt werden: Vergrämung Einsatz des/der Schallschutzsystem(e) Ggf. vorgegebene Rammparameter Effizienzkontrolle der Schallminderung und der Vergrämung Dokumentation OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

4 Verwendete Schallschutzsysteme Bisher kein Stand der Technik, da noch nicht für alle Wassertiefen, Boden- und Fundamenttypen getestet Darüber hinaus z.b. Small Bubble Curtain (SBC) in Alpha Ventus und Bard Offshore 1 (insg. 3 Fundamente). OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

5 Offshore Logistik Einsatz von mehreren zusätzlichen Schiffen: z.b. für das Effizienzmonitoring, für die Ausbringung der/s Blasenschleier/s und ggf. noch ein weiteres Schiff für den Einsatz der Kompressoren. Einsatz von zusätzlichen Personen für das Effizienzmonitoring: z.b. für Online Monitoring 3 Personen. Umbau der Errichtungsschiffe: Decksfläche, Krankapazitäten (Gewichte und Höhe), Rammschablone. Zusätzliches Errichtungsschiff: ggf. bei notwendiger Auftrennung des Errichtungskonzeptes. Zusätzliche Gefährdungen: durch zusätzliche (Offshore-)Tätigkeiten und zusätzlichen Schiffsbetrieb Und erhöhter Aufwand durch verändertes Engineering (z.b. Errichtungsschiff, Deckslayout, Kräne), veränderte und komplexere Arbeitsabläufe (Method Statements), notwendige Arbeitssicherheitsanalysen für erhöhte Risikopotentiale (Risk Assessment), erhöhter Koordinierungsaufwand für Marine Coordination u.a. OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

6 Kostenverteilung für den Schallschutz Gesamtkosten Schallschutz pro Projekt: zwischen 15 und 36 Mio. Euro Kosten für Schallschutz liegen damit bei ca. 15% der Installationskosten der Fundamente Bei BBC Beteiligung - erhöhter Schiffsaufwand Ohne BBC Beteiligung - geringerer Schiffsaufwand OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

7 Vergrämung und Effizienzmonitoring Mittlerweile werden die Anwendung von Vergrämung, Hydroschallmessungen wie auch POD Messungen vom BSH für alle Fundamentstandort vorgegeben. Vergrämung: meist von der Errichtungseinheit oder vom Blasenschleierschiff 2-3 Pinger meist Minuten vor Start der Rammung bzw. Einsatz des Schallschutzsystems 1-2 Seal Scarer (parallel zu den Pingern) Minuten vor Start der Rammung bzw. Einsatz des Schallschutzsystems Hydroschallmessungen: mobil 1-2 x 750m, 1-2 x 1500m, 1-2 x Fernbereich (z.b. an C-POD Station) Erhöhter Aufwand an 2-10 Referenzstandorten (4-6 Hydroschallsonden/Standort) POD Messungen: mobil 1-2 x 750m, 1-2 x 1500m, 4-5 Einzel-POD-Stationen, 1-2 x Fernbereich (POD Station) OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

8 Meerwind Süd Ost: Errichtung 1. Offshore Logistik Koordination zwischen Errichtungsschiff Zaratan, Blasenschleierschiff Noortruck und Arne Tiselius 2. Umsetzung Errichtung der Fundamente von September 2012 bis April 2013 Double Big Bubble Curtain (DBBC): Durchführung von Referenzmessungen Verbesserung der Blasenschleierkonfigurationen (Vergrößerung des äußeren Rings, Test verschiedener Auslegungsformen z.b. als Ellipse) Variation der Luftmenge (6 bzw. 7 Kompressoren) Reduktion der Rammenergie von 2000kJ auf 1000kJ Rammzeiten zwischen 40 und 140 Minuten 3. Effizienzkontrolle C-Pods: Zusätzliche C-Pod-Station in 5.000m Entfernung zum MP 3 Stationen innerhalb der Sicherheitszone (MSO1-3) OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

9 Meerwind Süd Ost: Aufwand und Ausblick 4. Bauzeiten Bauzeitenverzögerungen 19,2 Tage durch: Umbau des Blasenschleierschiffs Reduktion der Rammenergie Verlängerung der Rammzeiten Ausfälle des Blasenschleierschiffs bzw. des Equipments der Noortruck 5. Kosten Schallschutzsystem und Schiff, Zusatzkosten durch Umbauten und Effizienzkontrolle: 15 Mio. EUR 6. Erfolge - Herausforderungen - Aussicht Erfolge: Schallreduktion um ca. 15 db Herausforderungen: Implementation der Auslegung des Blasenschleiers im Bauablauf ohne große Zeitverzögerungen Bodenkopplungen Wetter Schiffsausfälle Lecks am Blasenschleier Ausblick: Weitere Tests zur Validierung verschiedener Ergebnisse erforderlich Verbesserungen des Blasenschleiers haben eine Erhöhung der Schallreduktion bewirkt OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

10 Global Tech I: Errichtung 1. Offshore Logistik Koordination zwischen Errichtungsschiffen und Blasenschleierschiff. 2. Umsetzung Errichtung der Fundamente Oktober 2012 bis Juli 2014 (Pause Februar Juni 2014) Big Bubble Curtain (BBC): 2 Referenzstandorte 5 Standorte mit linearem Blasenschleier 71 Standorte mit post-laying BBC für Tripods (post-piling) 2 Standorte mit pre-laying BBC für Tripods (post-piling) Kontinuierliche Optimierungen des Systems (Deckslayout Schiff, Marine Operations, Qualifikation Crew, Drehkupplungen, Schlauchdesign, Schlauchersatz, Anzahl Kompressoren, etc.) BBC System: Schlauchlänge für kreisförmige Auslegung etwa 850m, 5 bis 7 Kompressoren Linearer Blasenschleier mit Schlauchlängen bis ca. 400 m Max. Rammenergie : kj effektive Rammzeiten im Durchschnitt ca. 2h 3. Effizienzkontrolle C-Pods: o 2 6 Einzel-POD-Stationen und eine POD-Station außerhalb des OWP o Weitere Einzel-POD-Stationen wurden im Rahmen eines F&E Projektes betrieben OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

11 4. Bauzeiten (BZ) Global Tech I: Aufwand und Ausblick BZ an einigen Standorten infolge BBC Operationen und Reduktion der Rammenergie verlängert 5. Kosten Schallschutzsystem und Effizienzmonitoring: Gesamtkosten Schallschutz ca. 17 Mio. 6. Erfolge, Herausforderungen und Aussichten Erfolge: Es konnte eine deutliche Verbesserung/ Entwicklung des Schallschutzsystems erzielt werden. Schallminderung bis ca. 13 db ermittelt Herausforderungen: Verdrehung und Verschleiß des Schlauchsystems Auslegegenauigkeit am Standort bei Seegang und 40 m Wassertiefe Verhältnis Schiffsgröße, Standortbedingungen, Motorleistung, BBC-Schlauch Einhaltung Sicherheitsabstände zwischen Blasenschleierfahrzeug und Jack-up-Errichterschiff Unterschiedliche Wetterrestriktionen Errichter- und BBC-Schiff Ausblick: Die Weiterentwicklung des BBC-Systems im Projekt GT I hat zu deutlichen Leistungsverbesserungen geführt Es wurden Standards gesetzt/abgeleitet (z.b. Verwendung Drehkupplungen und unter Druck Verlegung ) Zusätzliche Erkenntnisse wurden durch Integration von begleitenden Forschungsprojekten erlangt Trotz der erzielten Verbesserungen bleibt eine verlässliche Schallminderung bei 40 m Wassertiefe eine Herausforderung. OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

12 Nordsee Ost: Errichtung 1. Offshore-Logistik Aufgrund verschiedener Blasenschleierkonfigurationen -> Mehrfacher Wechsel der Blasenschleierschiffe und z.t. gleichzeitiger Einsatz von zwei Blasenschleierschiffen 2. Umsetzung Errichtung 49 Jackets vom Einsatz zwei verschiedener BBC-Systeme Jacket Nr und 33 mit BBC (System 1) Jacket Nr , 36 und 37 mit BBC + single linear BBC (beide Systeme) Jacket Nr und 34 mit BBC + double linear BBC (beide Systeme) Jacket Nr. 31 Referenzstandort ohne Schallschutz Jacket Nr. 32, 35 und mit BBC (System 2) BBC (System 1): Schlauchlänge 1000 m, 3 Kompressoren, post-laying. BBC (System 2): Schlauchlänge m, 5-7 Kompressoren, pre-laying Rammung: Schläge pro Pile, Dauer: durchschnittlich 2,5 h/pile geplant bis zu 1200 kj, tatsächlich 80% unter 1000 kj und 60% unter 900 kj 3. Effizienzkontrolle Wireless Detection System - WDS: zusätzliche Online-Schweinswaldetektion bestehend aus 9 WDS Bojen (1 x 750 m, 8 x 1500 m) -> stellte sicher, dass sich im Radius von 1500 m um die Rammung keine Schweinswale aufhalten -> ermöglicht in 22 Fällen eine direkte Reaktion auf die Anwesenheit der Tiere im Bauablauf (z.b. erneute Vergrämung) OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

13 Nordsee Ost: Aufwand und Ausblick 4. Bauzeiten Durch Einsatz der Schallschutzsysteme - Verlängerung der Bauzeit um 1-2 Stunden an einigen Standorten 5. Kosten Schallschutzsystem(e), Erhöhte Offshore-Logistik (Tools und Errichtungszeit) und Effizienzmonitoring: Gesamtkosten Schallschutz ca. 18 Mio. 6. Erfolge, Herausforderungen, Aussicht Erfolge: Es konnte eine deutliche Verbesserung/ Entwicklung des Schallschutzsystems erzielt werden. Ab dem 22. Standort und der Verwendung des 2. Blasenschleiersystems bzw. der Kombinationen aus beiden Systemen konnten die Schallrichtwerte bei 91% der Pfähle unterschritten werden Sicherer Schutz der Schweinswale durch den Einsatz der Online-Detektion (WDS) Herausforderungen: Starke Strömung führte bei einigen Rammungen zur Verdriftung des Blasenschleiers -> Jacket-Struktur nicht komplett vom Blasenschleier umschlossen -> führte zu Ausreißern bei den Schallmessungen Einhaltung Sicherheitsabstände zwischen Blasenschleierschiff und Jack-up-Barge -> Mehraufwand Logistik bzw. modifizierte Auslegung BBC, z.t. Zeitverlust Ausblick: Bei der richtigen Auslegung und Konfiguration eines BBC kombiniert mit verringerter Rammenergie ist die Einhaltung eines Schallwertes von 160 db möglich. Die erzielte Schallminderung ist jedoch projektspezifisch von vielen Faktoren abhängig: z.b. Pfahldurchmesser, Wassertiefe, Kopplung zwischen Pile und Jacket. OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

14 1. Offshore-Logistik DanTysk: Errichtung Verwendung von 14 verschiedenen Blasenschleierkonfigurationen -> Mehrfacher Wechsel Blasenschleierschiffe sowie Einsatz zusätzlicher Schiffe zum Verlegen der Systeme. Bei 60 MPs gleichzeitiger Einsatz von 2 Blasenschleierschiffen 2. Umsetzung Errichtung von 80 Monopiles vom Einsatz zwei verschiedener BBC-System-Hersteller (HTL, Weyres) als BBC, DBBC, TBBC, DBBC + BBC: BBC (Wey): Schlauchlänge 2x 1000 m, 6 Kompressoren, post-laying. BBC (HTL2): Schlauchlänge 600m, 5-6 Kompressoren, pre-laying Einsatz 14 Konfigurationen des BBC Systems + Tests, Messungen: Beidseitige und Einseitige Lufteinspeisung Vergrößern und Verschließen von Löchern Tests zum Einsatz von Düsen Einsatz von Luftflussmessern und Druckmessern Reduzierte Rammenergie Rammung: Schläge pro Pile, Dauer: durchschnittlich 01:37h/Pile Rammenergie geplant bis zu 1800 kj, ab 15. Monopile max kj 3. Effizienzkontrolle Hydroschallmessungen& C-POD Messungen : zusätzliche Messungen bei Einsatz des linearen Blasenschleiers sowie durchgehend innerhalb des DEPONS Forschungsprojekts in drei Transekten um DanTysk. OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

15 4. Bauzeiten DanTysk: Aufwand und Ausblick Durch Einsatz der Schallschutzsysteme - Verlängerung der Bauzeit um 1-2 Stunden an einigen Standorten 5. Kosten Schallschutzsystem(e), Erhöhte Offshore-Logistik (Tools und Errichtungszeit) und Effizienzmonitoring: 6. Erfolge, Herausforderungen, Aussicht Erfolge: Gesamtkosten Schallschutz ca. 20 Mio. Es konnte eine deutliche Verbesserung/ Entwicklung des Schallschutzsystems erzielt werden. Konfiguration BBC-HTL plus DBBC-Weyres führte zu einer max. Schallminderung und Einhaltung vorgegebener Werte. Aufgrund hoher logistischer Anforderungen Konfigurationen noch ungeeignet für Serieneinsatz. Herausforderungen: Anforderungen Arbeitssicherheit limitierte Möglichkeiten der BBC Konfigurationen erheblicher Mehraufwand zur Absprache und Erstellung von Prozess-Abläufen zwischen den involvierten Parteien. Dies wird auch in zukünftigen Projekten zu beachten sein. Limitierung BBC Anbieter und Materialien (Schlauch) Engpässe und Verzögerungen bei Umsetzung von Konfigurationen. Ausblick: Bei richtiger Auslegung und Konfiguration eines BBC und verringerter Rammenergie ist die Einhaltung eines Schallwertes von db SEL bei Fundamenten bis max. 6m Ø und 32m Wassertiefe mit BBC möglich. Bei größeren Durchmessern und Wassertiefen muss derzeit der BBC mit weiteren Systemen ( z.b. HSD, IHC, etc.) kombiniert werden. Projekt-spezifische Anforderungen (Wassertiefe, Boden, Fundamente etc.) erfordern Definition eines spezifischen Schallschutzsystem, welches in der ersten Projektphase auf Installationsprozess eingestellt und für optimale Funktionalität optimiert werden muss. OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

16 EnBW Baltic 2: Errichtung 1. Offshore-Logistik Unterschiedliche Wassertiefen (23-44m) zwei Gründungstypen MP und JKT - zwei parallele Offshore-Baustellen. Rascher Installationsfortschritt - jeweils zwei Schiffe pro Baustelle (1. Auslegen Schläuche, 2. Bedienung Kompressoren) & weiteres für Effizienzmonitoring. 2. Umsetzung 41 JKT-Standorte ( ) ; 39 MP-Standorte ( ); OSS ( ) MP (6 Varianten): DBBC, Unterschiede: Schlauchlänge (810 m 1010m), Auslege-Konfiguration (spiralförmig, Brezel- Konfiguration, ringförmig), Abstände Ringe und zum MP, Anzahl Kompressoren (7-9), Anzahl Düsen; Anzahl Einspeisepunkte (2-4), 4 Referenzstandorte ohne DBBC JKT (5 Varianten): DBBC, Schlauchlänge = 1150 m (700 m, 450 m), Unterschiede: Anzahl Kompressoren (9-12), Anzahl Düsen und Düsendurchmesser, 4 Referenzstandorte ohne DBBC OSS (1 Variante): TBBC (Schlauchlänge: Ring 1 = 280 m, Ring 2 = 480m, Ring 3 = 660 m), Anzahl Kompressoren: 11 Rammung: MP: Rammdauer: 1-5 h (netto); Rammschläge: ; max. Rammenergie kj JKT: Rammdauer 0:18-6:14 h ( brutto ); Rammschläge , max. Rammenergie kj OSS: Rammdauer 2,5-3,25 h (netto); Rammschläge: ; max. Rammenergie 1027 kj Vergrämung: vom Errichtungsschiff und zusätzliche Vergrämung vom Effizienzschiff aus 3. Effizienzkontrolle Hydroschallmessungen: Messungen in Wassersäule (CTD Sonde, Hydroschall in 2, 10, 20 und ggf. 30m an 14 Standorten) aufgrund der Schallkanaldiskussion für Ostsee C-POD Messungen: Einsatz von zusätzlichen C-PODs bei Referenzmessungen in drei Messrichtungen OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

17 EnBW Baltic 2: Aufwand und Ausblick 4. Bauzeiten Aufgrund der schwierigen Bodenverhältnis keine eindeutige Schlussfolgerung möglich 5. Kosten Keine Angabe zu den Gesamtkosten für Schallschutz möglich, da Pauschalvertrag mit Errichtungsfirma vereinbart; Nachtragsverhandlungen laufen; 6. Erfolge, Herausforderungen, Ausblick Erfolge: - Kontinuierliche Erhöhung der Schallminderung durch Optimierung (5-20 db); - Kein technischer Ausfall des Schallminderungssystems; - Abgestimmte Wettereinsatzgrenzen zwischen den beteiligten Errichtungsschiffen und Schallminderungsschiffen; Herausforderungen: - Anforderungen zur Optimierung wenngleich optimierte Blasenschleiersysteme eingesetzt wurden; - Zeitnahe Durchsetzung der Optimierungsmaßnahmen auch aufgrund Geschwindigkeit der Installationsarbeiten; - Rechtzeitige Lieferung von Messergebnissen und Berichten; - Koordinierung zwischen den zwei Baustellen bzgl. Vergrämung Ausblick: Auch bei größeren Wassertiefen von über 40 m kann der Blasenschleier ohne technischen Ausfall eingesetzt werden. Schallminderung ist von vielen Faktoren beeinflusst; Einfluss des Baugrunds auf die Schallausbreitung bei B2 nicht eindeutig belegbar, Einfluss von möglichen Schallkanälen auf Schallpegel konnte messtechnisch nicht nachgewiesen werden; OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

18 Borkum Riffgrund 1: Errichtung 1. Offshore-Logistik Weiterentwicklung des NMS, um die Anwendung in den Installationsablauf zu integrieren und die Funktionalität zu erweitern 2. Umsetzung Errichtung 77 Monopiles (+ Errichtung eines Suction Bucket Jackets 25./ ) Nutzung des IHC NMS mit umfangreicher Funktionalität (u.a. Pile Gripper, Rotations- und Inklinations-Tool, GPS) Rammung mit IHC-Hammer, Rammenergie wurde von anfänglich kj auf < kj reduziert; Rammdauer ca. 1:10 h bis 2:25 h Referenzmessungen an Pfählen Nr. 8 und 48 (jeweils letzte 5m ohne NMS), Nr. 48 in Kooperation mit BORA-Projekt 3. Effizienzkontrolle Hydroschallmessungen: Zusätzliche Onlinemessungen vom Installationsschiff in 140m Entfernung, z.t. redundante Messungen in 750 m und 1500 m C-POD Messungen: Zusätzliche Parallelmessung von SM2M und C-POD im Schutzgebiet sowie für einen Vergleichszeitraum an 2 Stationen am Baufeldrand 4. Bauzeiten Verlängerung der Bauzeit durch Einsatz des Schallschutzsystems, verlängerter Rammdauer und Reparaturzeiten NMS (insgesamt ca Tage) OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

19 Borkum Riffgrund 1: Aufwand und Ausblick 5. Kosten Gesamtkosten Schallschutz ca. 20 Mio. 6. Erfolge, Probleme, Aussicht Erfolge: Gute und konstante Dämmung des Rammschalls wurde erreicht Kombination NMS und verringerte Rammenergie (ab Pile 15): 97% der Schallwerte unterhalb des Schallrichtwerts Insbesondere im hochfrequenten Bereich wurde eine sehr gute Dämmung erreicht (>20 db bis zu 30 db) Reduzierung des zeitlichen Einflusses durch Funktionalität und Handling des NMS sowie gute Kooperation mit Errichter Herausforderungen während Umsetzung: Technische- / Handhabungs-Probleme des IHC-Rohrs an drei Standorten führten zu erhöhten Schallwerten Einhaltung des Schall Lärmschutzwert nur durch IHC-Rohr nicht möglich, zusätzliche Verringerung der Rammenergie notwendig Wiederholter Verlust von Messgeräten durch Wellen und andere Schiffe Einsatzgrenze für Ausbringen der Messgeräte geringer als für Installationsschiff, so dass Messgeräte bei rauem Wetter nicht versetzt werden konnten Ausblick: Einsatz des IHC-Rohrs und verminderte Rammenergie haben Einhaltung des Lärmschutzwerts grundsätzlich ermöglicht. Das Schallschutzsystem wirkt sehr konstant. Sehr gute Dämmung in den höheren Frequenzen konnte nachgewiesen werden. Die Dämmung im Nahbereich kommt u.a. durch Einfluss des Bodens an ihre Grenzen; Herausforderungen für zukünftige Projekte (mit größeren Pfahldurchmessern), die Lärmschutzwerte einzuhalten. OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

20 Amrumbank West: Errichtung 1. Offshore-Logistik Durch Optimierung von Vesselzeiten über zwei parallele Projekte, Teilung der MP-Installation in drei Phasen. Phase eins (MP 01-30): MPI Discovery + Blue Alfa + Normand Skarven Phase zwei (MP 31-49): Svanen + Normand Draupne + Arne Tiselius Phase drei (MP 50-80): MPI Discovery + Normand Draupne 2. Umsetzung MP 01-09: DBBC (Weyres) MP 10-20: DBBC (Weyres) + HSD MP 21-30: DBBC (Weyres) + BBC (HTL) + HSD MP 31-49: NMS (IHC Rohr) + BBC (HTL) MP 50-80: BBC (HTL) + HSD Außerdem wurden Referenzmessungen zu allen möglichen Systemkombinationen vorgenommen. Durch die späte Integration des HSD-Systems in das bestehende Installationssetup, kann der HSD nur in der 2. Hälfte der Rammung eingesetzt werden (Nach Erreichen der Pfahleigenstabilität). Rammung: Eingesetzte Rammenergien bis zu 1900kJ, später BSH Maßgabe Begrenzung auf 1200kJ. Reduktion der Rammenergie im Verlauf (insbesondere in der ersten Hälfte der Rammung) und die Optimierung der Umschaltzeitpunkte führten zur Vermeidung von Schallspitzen. 3. Effizienzkontrolle Hydroschallmessungen und C-POD-Messungen gemäß BSH-Messvorschrift OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

21 Amrumbank West: Aufwand und Ausblick 4. Bauzeiten Beide Blasenschleiersysteme verursachen nach Einschwingphase nicht zwingend zusätzlichen Bauzeiten. Der HSD führt aufgrund des Protypencharakters zu zusätzlichen Handlingzeiten von etwa 3-4 Stunden/ Pfahl, und erschwert die Suche nach nun vergrößerten und selteneren Wetterfenstern im Winterhalbjahr. Restriktive Rammenergiesteuerung 0,5-1h Verzug pro Pfahl. 5. Kosten Total: 36 Mio. Euro; davon 21 Mio. Euro direkte Kosten (Verträge) und etwa 15 Mio. Euro zusätzliche Kosten durch die Verlängerung der Installationszeit 6. Erfolge, Herausforderungen, Aussicht Erfolge: Verbesserung der Schallwerte durch sukzessive Modifikationen von Schlauchlängen, -verlegeradien, Wartungsintervallen (Nachbohren), Schlauchballastierung, Änderungen/Tausch des HSD-Netzes und schalloptimierte (anstelle vortriebsoptimierter) Rammenergiesteuerung. Verkürzung der Handlingzeiten des HSD durch sukzessive Verbesserungen. Herausforderungen: Breakdown des DBBC-Vessel und HSD-Breakdown führten zu je einer Woche Baustopp. Wetterkriterien HSD < Wetterkriterien Installation. Ausblick: Weitere Verkürzung der HSD-Handlingzeit, Anhebung HSD-Wetterlimits. Weitere Optimierung der Steuerung der Rammenergie (Verkürzung der Rammzeiten unter Einhaltung der Lärmschutzwerte) OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

22 BUTENDIEK: Errichtung 1. Offshore-Logistik Aufgrund Weiterentwicklung des NMS 6500 während Vorbereitungsphase -> notwendige Modifizierung des Errichtungsprozess mit Entkopplung von Monopile und Transition Piece Installation (2 Errichtungseinheit.) Zudem notwendige Modifikation des Errichtungsschiffs (piling template und Kranvorrichtung). Einsatz von BBC-Schiff und weiteres Schiff für Effizienzmonitoring. 2. Umsetzung Errichtung 80 Monopiles Pile Nr. 1-4 und 7 nur mit IHC-Rohr Pile Nr. 5-6 Referenzstandort ohne Schallschutz (22.4./23.4.) Pile Nr. 8 erste Hälfte IHC-Rohr und BBC, zweite Hälfte nur IHC-Rohr Pile Nr IHC-Rohr und BBC Big Bubble Curtain (BBC): Basiskonfiguration 440m Länge (70m Radius), Mod. Konfiguration 360m Länge (45m Radius) in Tropfenform; 4-5 Kompressoren Rammung: mit IHC-Hammer, im Schnitt Schläge geplant bis zu 1600 kj, tatsächlich kj für ca. 1,07h bis 2,20h 3. Effizienzkontrolle Hydroschallmessungen: zusätzliche Onlinemessungen vom separatem Schiff in 750m Entfernung C-POD Messungen: zusätzliche Onlinemessungen vom Schiff in 750m OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

23 BUTENDIEK: Aufwand und Ausblick 4. Bauzeiten Durch Einsatz der Schallschutzsysteme - Verlängerung ca. 1-2 Stunden pro Standort bzw. rund 14 Tage (inkl. Lernkurve für erstmaligen Einsatz IHC-Rohr und Stand-by aufgrund von Reparatur IHC-Rohr) 5. Kosten Schallschutzsystem(e), Erhöhte Offshore-Logistik (Tools und Errichtungszeit) und Effizienzmonitoring: Gesamtkosten Schallschutz ca. 26,5 Mio. 6. Erfolge, Probleme, Aussicht Erfolge: 69/80 Standorten Unterschreitung Schall Lärmschutzwert, 4 x divergierende Werte, 7 x Überschreitung (inkl. 2 x Ref.), insg db SEL 05, Schallreduktion im Schnitt um 18 db Gutes Logistikkonzept des Errichters und positiver Kooperation zeitlicher Einfluss konnte minimiert werden. Herausforderungen: Teilversagen des IHC-Rohrs am ersten Standort 3 x Schallüberschreitung IHC + BBC. Optimierung BBC durch Nacharbeitung Löcher und Kontrolle der Auslegung Ankerlogistik wurde durch BBC behindert - Mehraufwand Logistik bzw. modifizierte Auslegung BBC Geschwindigkeit der MP-Errichtung 2 Schiffe (BBC und Effizienzmonitoring), 3. Person auf Schiff für Effizienzmonitoring Ausblick: Kombination IHC-Rohr mit BBC und minimierter Rammenergie hat Einhaltung des Lärmschutzwerts von 160 db SEL grundsätzlich ermöglicht. Setup ist nicht ohne weiteres in anderen Projekten anwendbar. OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

24 Entwicklungen für die betrachteten acht Projekte 0% 86,25% Einhaltung Lärmschutzwert OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

25 Zusammenfassung Die dargestellten Ergebnisse und Entwicklungen zeigen den starken Einsatz der Branche auf. Der Lärmschutzwert konnte im Zuge von Anpassungen der Schallschutzsysteme vielfach erreicht und gehalten, teilweise auch deutlich unterschritten werden. Allerdings sind die Projekte immer noch sehr eingeschränkt vergleichbar: Unterschiedliche Wassertiefen Unterschiedlicher Baugrund Unterschiedliche Strömungsbedingungen und Wetterverhältnisse Unterschiedliche Fundamente Unterschiedliche Pilegrößen und längen Unterschiedliche Hammer Unterschiedliche Schiffe Unterschiedliche Errichtungstools (Rammschablonen, Gripper u.a.) Daher ist bisher noch kein projektübergreifender Standard vorhanden, sondern Schallschutzsysteme müssen nach wie vor projektspezifisch entwickelt und getestet und gegebenenfalls angepasst werden. OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Im Auftrag des OFW AK Schallschutz Dr. Susanne Schorcht Permit Manager Offshore wpd offshore solutions GmbH Stephanitorsbollwerk 3 (Haus LUV) Bremen T +49 (421) M +49 (160) F +49 (421) s.schorcht@wpd.de OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz

27 Anhang: Auszug Abkürzungsverzeichnis BBC: CTD-Sonde: DBBC: DLBC: HSD: HTL: IHC: JKT: MP: NMS: TBBC: OSS: C-POD: Ref.: SLBC: TLBC: WEA: Wey: WDS: Big Bubble Curtain (Großer Blasenschleier) Conductivity, Temperature and Depth Double Big Bubble Curtain (Großer Blasenschleier) Double Length Bubble Curtain (Großer Blasenschleier) Hydrosound Damper Hydrotechnik Lübeck (Blasenschleier Anbieter) IHC Merwede B.V. (Hersteller für IHC-Rohr und Synonym für dieses NMS) Jacket Monopile Noise Mitigation System (oft Synonym für IHC Schallschutzsystem) Triple Big Bubble Curtain (Großer Blasenschleier) Offshore Substructure (Umspannplattform) Continuous Porpoise Detector Referenz Single Length Bubble Curtain (Großer Blasenschleier) Triple Length Bubble Curtain (Großer Blasenschleier) Windenergieanlage Weyres-Offshore (Blasenschleier Anbieter) Wireless Detection System OFW AK Schallschutz: Dr. S. Schorcht BSH Workshop Schallschutz